Många vacciner innehåller ingredienser som kallas adjuvanser som hjälper dem att bli mer effektiva genom att framkalla ett starkare immunsvar. Det har just blivit lättare att identifiera potentiella hjälpmedel, tack vare ett tillvägagångssätt som beskrivs av forskare vid Kyoto University's Institute for Integrated Cell-Material Sciences (iCeMS) och kollegor i tidskriften Angewandte Chemie .

Teamet av kemister och biologer i Japan rapporterar att de hittade en molekyl som, när det läggs till ett vaccin, stärker immunsvaret lika bra som ett vanligt adjuvans. Vaccinhjälpmedel är en väsentlig del av kliniskt använda antigenvacciner, som influensa, vaccin mot hepatit och livmoderhalscancer.

"Hjälpmedel ger ett robust och långvarigt immunsvar, men de som för närvarande används, som aluminiumsalter och olja-i-vatten-emulsioner, utvecklades på 1920 -talet och vi förstår inte exakt hur de fungerar, det är därför de ofta kallas immunologers smutsiga lilla hemlighet, "säger iCeMS kemiska biolog Motonari Uesugi, som ledde studien.

Den nya adjuvansen upptäcktes genom screening av ett bibliotek med 8, 000 små molekyler för deras förmåga att självmontera. Molekylär självmontering är den spontana självorganisationen av molekyler genom icke-elektrondelande bindningar. Detta är ett välkänt koncept inom materialvetenskap som också används av levande organismer för att utföra komplexa biologiska funktioner.

"Vi antog att strukturer som går samman genom molekylär självmontering kan efterlikna strukturer i patogener, som virus, stimulerar ett liknande immunsvar, säger Uesugi.

Teamet hittade 116 molekyler som kan självmonteras och sedan screenade dem för möjligheten att öka interleukin-6-uttryck med makrofager. Makrofager är immunceller som upptäcker och "äter upp" patogener som cirkulerar i kroppen. De frigör också proteiner, såsom interleukin-6, som aktiverar andra immunceller.

Forskningen ledde till upptäckten av en molekyl som kallas cholicamid. Denna molekyl självmonterad för att bilda en virusliknande struktur som uppslukas av makrofager och liknande immunceller. Strukturerna transporteras till specialiserade vakuoler för att kombinera med en specifik receptor som kallas väggliknande receptor 7, vilket ger upphov till ett ökat immunsvar. Specifikt, det leder till frisläppande av immunstimulerande ledtrådar som interleukin-6.

Ytterligare undersökningar och jämförelser visade att cholicamid var lika potent för att inducera ett immunsvar som adjuvans Alum när det tillsattes till ett influensavaccin som ges till möss.

"Vår studie, som vi förstår det, är den första rapporten om att använda ett bibliotek med små molekyler för vaccinadjuvant upptäckt, "säger Uesugi." Vi hoppas att det nya tillvägagångssättet banar väg för att upptäcka och designa självmonterande adjuvanser för små molekyler mot patogener, inklusive nya virus. "

Ytterligare studier behövs för att avgöra hur cholamid efterliknar de enda RNA-delarna av virus för att aktivera vägtullsliknande receptor 7. Forskarna vill också förstå hur kolamid binder till receptorn för att belysa effekterna av denna interaktion.